2012年高二物理课件：第14章第8节实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线.ppt

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1、第八第八节节实验实验：描：描绘绘小灯泡的伏安特性曲小灯泡的伏安特性曲线线 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第八节第八节课前自主学案课前自主学案目标概览目标概览目标概览目标概览学习目标：学习目标：1.知道小灯泡的灯丝电阻随温度知道小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大的升高而增大2会正确的选择实验器材和实验电路会正确的选择实验器材和实验电路3会描绘小灯泡伏安特性曲线，掌握分析会描绘小灯泡伏安特性曲线，掌握分析图线的方法图线的方法重点难点：重点难点：1.采用电流表内、外接法的选择采用电流表内、外接法的选择依据依据2滑动变阻器的两种接法的选择依据滑动变阻器的两种接

2、法的选择依据课前自主学案课前自主学案一、实验目的一、实验目的1知道小灯泡的灯丝电阻是随温度的升高知道小灯泡的灯丝电阻是随温度的升高而增大的而增大的2会根据实验所需器材选择正确的实验电会根据实验所需器材选择正确的实验电路路对于一个小灯泡，若所加电压不同，其亮度对于一个小灯泡，若所加电压不同，其亮度不同，也可说灯丝的温度不同，导致灯丝的不同，也可说灯丝的温度不同，导致灯丝的电阻率发生变化，则其阻值就不是一个确定电阻率发生变化，则其阻值就不是一个确定值，其值，其UI图线就不是直线图线就不是直线三、实验器材三、实验器材小灯泡、直流电源、电压表、电流表、变阻小灯泡、直流电源、电压表、电流表、变阻器、导线

3、若干、开关、坐标纸、铅笔器、导线若干、开关、坐标纸、铅笔四、四、实验实验步步骤骤图图14821按按图图1482连连接接电电路路，在在闭闭合合开开关关前前变变阻器的滑片靠近阻器的滑片靠近图图中所示的中所示的A端端2闭闭合合开开关关，移移动动滑滑片片P，读读出出几几组组U、I值值，并，并记录记录在表格中在表格中3在在坐坐标标纸纸上上建建立立UI坐坐标标系系，将将所所得得几几组组U、I值值在坐在坐标标系中描出所系中描出所对应对应的点的点4用平滑的曲用平滑的曲线线将各点将各点连连接起来，即接起来，即为为UI图线图线五、数据五、数据处处理理1在在坐坐标标纸纸上上建建立立一一个个直直角角坐坐标标系系，纵纵

4、轴轴表表示示电电流流I，横横轴轴表表示示电电压压U，并并在在其其上上描描出出实验实验中中记录记录的的I和和U值值2用用平平滑滑的的曲曲线线将将各各数数据据点点连连接接起起来来，便便得到小灯泡的伏安特性曲得到小灯泡的伏安特性曲线线六、六、误误差分析差分析1电电压压表表、电电流流表表内内阻阻对对电电路路的的影影响响造造成成误误差差2读读数不准造成数不准造成误误差差3描点不准造成描点不准造成误误差差七、注意事项七、注意事项1闭合开关前，滑动变阻器的滑片闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移应移到电压输出最小位置到电压输出最小位置2开关闭合后，调节滑动变阻器滑片的位开关闭合后，调节滑动变阻器滑片的位置，使

5、小灯泡两端的电压逐渐增大的过程中置，使小灯泡两端的电压逐渐增大的过程中可在电压表读数每增加一个定值时读取一组可在电压表读数每增加一个定值时读取一组数据，但不允许电压表的示数超过小灯泡的数据，但不允许电压表的示数超过小灯泡的额定电压额定电压3建立坐标系的标度要合理，使得根据数建立坐标系的标度要合理，使得根据数据画出的图线尽量占满坐标纸，要用平滑曲据画出的图线尽量占满坐标纸，要用平滑曲线将各数据点连接，不要连成折线线将各数据点连接，不要连成折线核心要点突破核心要点突破一、一、为为什么采取什么采取电电流表外接法？流表外接法？由于由于实验实验用的小灯泡是用的小灯泡是“4 V,0.7 A”或或“3.8

6、V,0.3 A”的的规规格，前者在格，前者在额额定定电压电压下工作下工作时时的的电电阻阻为为5.7，而后者，而后者为为12.7，电电阻都不阻都不太大，与一般太大，与一般电电流表的内阻相差不太流表的内阻相差不太悬悬殊，殊，而与一般而与一般电压电压表的内阻相比要小得多，因此表的内阻相比要小得多，因此宜采用宜采用电电流表外接法，以减小流表外接法，以减小误误差差二、为什么滑动变阻器采取分压式接法？二、为什么滑动变阻器采取分压式接法？因为在本实验中，要求电压的变化范围大而且分因为在本实验中，要求电压的变化范围大而且分度小度小(在在03.8 V或或04 V的范围内读取的范围内读取12个值个值)，根据滑动变

7、阻器的特点，决定了必须采用分压，根据滑动变阻器的特点，决定了必须采用分压接法接法滑动变阻器必须采用分压接法的几种情况如下：滑动变阻器必须采用分压接法的几种情况如下：1当用电器当用电器(被测电阻被测电阻)远大于滑动变阻器全电阻远大于滑动变阻器全电阻时，且实验要求电压的变化范围较大；时，且实验要求电压的变化范围较大；2明确要求某部分电路的电压从零开始变化明确要求某部分电路的电压从零开始变化(本本实验就是如此实验就是如此)；3若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流用电器的额定电流根据上述理由，本实验电路原理图如图根据上述理由，本实验电路原理图如图

8、1482.三、小灯泡的三、小灯泡的IU图线为图线为什么不是直什么不是直线线？图图1483小小灯灯泡泡的的IU曲曲线线特特点点：因因为为随随着着电电流流的的增增大大，小小灯灯泡泡的的功功率率(实实际际功功率率)增增大大，温温度度升升高高，电电灯灯丝丝的的电电阻阻增增大大(材材料料的的电电阻阻率率增增大大)，因因此此，灯灯丝丝电电阻阻并并不不是是一一个个定定值值，电电流与流与电压电压成正比在此并不适用成正比在此并不适用由于由于电电流越大，灯流越大，灯丝电丝电阻越大，其阻越大，其IU曲曲线应线应大致如大致如图图1483所示在所示在该该曲曲线线上，上，任意点切任意点切线线的斜率越大，的斜率越大，电电阻

9、越小；斜率越阻越小；斜率越小，小，电电阻越大阻越大课堂互动讲练课堂互动讲练 (2011年高考天津理综卷改编年高考天津理综卷改编)某同学某同学测量阻值约为测量阻值约为25 k的电阻的电阻Rx，现备有下列，现备有下列器材：器材：A电流表电流表(量程量程100 A,内阻约内阻约2 k)；B电流表电流表(量程量程500 A,内阻约内阻约300)；C电压表电压表(量程量程15 V,内阻约内阻约100 k)；D电压表电压表(量程量程50 V,内阻约内阻约500 k)；E直流电源直流电源(20 V,允许最大电流允许最大电流1 A)；F滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值1 k，额定功率，额定功率1 W)；

10、G开关和导线若干开关和导线若干类型一类型一器材的器材的选择选择与与电电路路连连接接例例例例1 1电流表应选电流表应选_，电压表应选，电压表应选_(填字母代号填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在连线上实验前请你检查该电路，指出电路在连线上存在的问题：存在的问题：_；_.【答答案案】BC电电流流表表应应采采用用内内接接的的方方式式滑滑动变动变阻器阻器应应采用分采用分压压式接法式接法【点点评评】选择实验选择实验器材器材时应时应考考虑虑器材

11、量程、器材量程、量度要求及量度要求及误误差最小的原差最小的原则则 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，用实验得到变大某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据如下数据(I和和U分别为小灯泡上的电流和电分别为小灯泡上的电流和电压压)：类型二类型二实验实验原理及数据的分析原理及数据的分析处处理理例例例例2 2I/A0.12 0.21 0.29 0.34 0.380.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V0.20 0.40 0.60 0.80 1.001.20 1.40 1.60 1.80 2.00(1)在在下下面面方方框框中中画画出出

12、实实验验电电路路图图可可选选用用的的器器材材有有：电电压压表表、电电流流表表、滑滑动动变变阻阻器器(变变化化范范围围010)、电电源源、小小灯灯泡泡、电电键键、导线导线若干若干图图1484(2)在在图图1484中中画画出出小小灯灯泡泡的的UI曲曲线线(3)如果如果电电池的池的电动势电动势是是1.5 V，内阻是，内阻是2.0，问问：将小灯泡接在：将小灯泡接在该电该电池的两端，小灯泡池的两端，小灯泡的的实际实际功率是多少？功率是多少？(简简要写出求解要写出求解过过程；程；若需作若需作图图，可直接画在第，可直接画在第(2)小小题题方格方格图图中中)【答案答案】见见解析解析【点点评评】用用图图象象处处理理实验实验数据，是一种重要数据，是一种重要的的实验实验数据数据处处理方法画理方法画图图象象时时，一要确保，一要确保描点准确，二要采用描点准确，二要采用“拟拟合法合法”画画图图象象知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用